Pertemuan ke-9 1
KETAHANAN MIKROORGANISME TERHADAP KEASAMAN TINGGI DAN SENYAWA
LIPOFILAT
Materi-10
Pertemuan ke-9 2
KETAHANAN MIKROORGANISME TERHADAP KEASAMAN TINGGI DAN SENYAWA LIPOFILAT
Pengasaman/penurunan pH dilakukan dengan menambahkan asam/fermentasi asam:
+ asam cuka (asam asetat)Terbentuk selama fermentasi: as. laktat pada produk susu dan pikel (acar) & as. asetat pada produk lain.
Pengasaman bahan makanan memiliki 2 sifat antimikrobia :
1. Pengaruh pH
pH yang rendah dapat mematikan mikroorganisme
2. Sifat toksik
hasil uraian dari asam menghasilkan zat toksik bagi mikrobia
Pada pH yang sama, sifat hambatan asam asetat > asam laktat > asam sitrat
Pertemuan ke-9 3
Pertemuan ke-9 4
Mekanisme kematian sel pada keasaman tinggi Sel vegetatif m.o dipindah medium pH rendah (-)
adaptasi, kec pertumbuhan segera berubah. Sel tereaksi mempertahankan pH konstan dalam sel. pH di perlu energi besar u pertahankan pH tidak
cukup energi untuk sintesis komponen sel pertumbuhan sel lambat/berhenti sama sekali pada pH sangat rendah.
Kecepatan pertumbuhan sel lambat energi terbatas sel mati karena reaksi pengasaman dalam sel.
Mekanisme adaptasi sel terhadap pH rendah adl proses homeostatis.
Pertemuan ke-9 5
Pengawetan makanan dengan pH rendah
Pengawetan makanan dengan pH rendah sangat efektif: ex. kombinasi pengasaman + penurunan aw/perlengkapan vakum membatasi produksi energi oleh m.o.
Pertemuan ke-9 6
Kebutuhan pH pada berbagai jenis mikroorganisme
Bakteri: pH optimal netral; pH minimal 3-5; pH maksimal 8-10.
Khamir: pH optimal 4.5 – 5.5; pH minimal: 2-3; pH maksimal 7-8.
Kapang: pH optimal & maksimal menyerupai khamir; pH minimal 1-2.
Pertemuan ke-9 7
Mekanisme pH homeostatis juga terjadi dalam pengawetan dengan:
as. lipofilat lemah spt as. sorbat, benzoat & propionat mengakibatkan proton lebih cepat masuk dalam sel sel membutuhkan energi besar u melawan proton pertumb berhenti.
Jenis asam ini disintesis sebagai pengawet makanan
Pengaruh Bahan Pengawet Thd Mikrobia
Tujuan penggunaan bahan pengawet :Menghambat atau membunuh aktivitas
bakteri, khamir dan kapang Umumnya bersifat bakteriostatik,
sebab bahan pengawet yg ditambahkan sangat kecil agar tidak mengganggu kesehatan konsumen
Pertemuan ke-9 8
Daya Kerja Bahan Pengawet
Mengganggu cairan nutrien (zat-zat gizi) dlm sel mikrobia
Merusak membran sel Mengganggu sistem genetik mikrobia
Bahan pengawet mempunyai spesifikasi yang berbeda-beda terhadap khamir, kapang atau bakteri atau mikrobia tertentu
Pertemuan ke-9 9
ASAM BENZOAT
Asam benzoat dapat digunakan dalam bentuk asam atau garam (natrium benzoat)
Asam benzoat digunakan untuk makanan dan minuman dengan pH4,5 = sirup, selai, mentega, agar, sari buah, sosis
Dosis maksimum 0,1% Efektif untuk mencegah kapang
Pertemuan ke-9 10
ASAM SORBAT/PROPIONAT
Digunakan dalam bentuk asam atau garam (natrium dan kalium sorbat)
Sangat efektif untuk kapang Dosis maksimum natrium dan
kalium propionat :1. Tepung terigu 0,32% 2. Gandum 0,38%3. Keju 0,3%
Pertemuan ke-9 11
Pertemuan ke-9 12
Berbagai jenis asam lain yang menghambat mikroorganisme :
1. Mengganggu fungsi membran: asam2 lemak, lipid lain, antioksidan fenol, alkohol, glikol, ester, amida, amina.
2. Proses homeostatis: kemampuan sel beradaptasi dengan senyawa2 tersebut melalui sistem yang scr efektif mengeluarkan asam2 tsb ke luar sel.
3. Bahan pengawet asam anorganik (as. sulfit & nitrit) juga lebih efektif pada pH rendah.
Nilai pH makanan merupakan faktor yang penting dalam menentukan besarnya pengolahan dengan panas yang dibutuhkan agar sterilisasi optimal.
Berdasarkan nilai pHnya, bahan pangan dikelompokkan menjadi bahan pangan :
1. tidak asam (pH >5,3)2. Berasam rendah (pH 4,5 – 5,3)3. Berasam (pH 3,7 – 4,5)4. Berasam tinggi (pH < 3,7)
Pertemuan ke-9 13
Di atas pH 4,5 – 4,6 bakteri pembusuk anaerob dan pembentuk spora patogen dapat tumbuh, sehingga harus dipanaskan
Spora bakteri B.thermoacidurans dan B.coagulans dpt tumbuh pd pH 3,7
Bahan pangan dg pH < 3,7 tdk dirusak oleh spora patogen cukup di pasteurisasi
Pertemuan ke-9 14
PENGARUH GARAM PADA MIKROORGANISME
Pertemuan ke-11 15
Pengolahan dg garam thd mikrobia Garam berperan sebagai penghambat
selektif thd mikrobia pencemar tertentu Mikrobia paling sensitif thd garam
(kadar garam 6%) adalah :1. Mikrobia pembusuk2. Mikrobia proteolitik3. Mikrobia pembentuk spora S.aureus terhambat pd kdr garam 10-
12%
Pertemuan ke-11 16
Pengolahan pangan dg pemberian garam konsentrasi tinggi dapat mencegah kerusakan bahan
Konsentrassi NaCl 2-5% dikombinasi dg suhu rendah dapat mencegah mikrobia psikrofilik
Pertemuan ke-11 17
Mekanisme pengawetan NaCl
Memecah membran sel mikrobia (plasmolisis) krn garam memiliki tekanan osmotik tinggi
Garam bersifat higroskopis air pd bahan terserap aW bahan rendah
Garam mengurangi kelarutan O2, shg menghambat mikrobia aerob.
Pertemuan ke-11 18
FERMENTASI
PERTEMUAN KE-12
19
20
FERMENTASI
ADALAH : proses perubahan kimia dalam suatu substrat organik yang dapat berlangsung secara aerob maupun anaerob oleh karena aksi katalisator biokimia (enzim) yang dihasilkan oleh mikrobia tertentu.
enzim tersebut dihasilkan oleh mikrobia atau enzim di dalam makanan
21
Makanan fermentasi
adalah makanan yang dibuat dengan bantuan mikrobia atau enzim sehingga mengalami perubahan secara biokimiawi yang dikehendaki dan dapat memberikan ciri spesifik makanan tersebut.
22
Proses fermentasi menyebabkan :
makanan lebih bergizi vit B jmlnya meningkat lebih awet makanan mudah dicerna memberi flavor yang lebih baik
23
Mikrobia merupakan kunci keberhasilan proses fermentasi
sehingga perlu diketahui dan diperhatikan mengenai :
1. Kondisi lingkungan untuk pertumbuhan Kondisi lingkungan pertumbuhan harus cocok, jika
tidak sesuai menyebabkan pertumbuhan kontaminan.
2. Sifat karakteristik jenis mikrobia Penting untuk mengetahui sifat karakteristik mikrobia
agar menghasilkan produk yang optimal.
3. Penggunaan strain mikrobia harus tepat Penggunaan strain mikrobia yang kurang tepat
menyebabkan timbulnya flavor dan kenampakan yang kurang baik serta terbentuk racun dan terjadi pembusukan.
24
JENIS KELOMPOK MIKROBIA YANG BERPERAN DALAM
FERMENTASI
Jamur Meliputi Aspergillus, Rhyzopus, Neurospora Bakteri Jenis bakteri meliputi bakteri asam laktat yaitu
Lactobacillus bulgaricus, L. acidopillus, L. casei, Leuconostoc.
Yeast Meliputi Saccaromyces, Candida, Endomycopsis.
25
Jenis mikrobia yang berperan dalam fermentasi tergantung :
aW pH Suhu Komposisi bahan dasar Zat-zat pendukung
26
PENGGOLONGAN FERMENTASI
Berdasarkan produk utama yang dihasilkan dari bahan gula
Berdasarkan mikrobia yang berperan
Berdasarkan Bahan Dasar
27
Penggolongan Fermentasi Berdasarkan Produk Utama Dari Bahan Gula
fermentasi asam laktat fermentasi etanol (alkohol) dan CO2 fermentasi asam asetat fermentasi dengan produk utama campuran
Fermentasi komersial yang paling penting adalah fermentasi asam laktat dan etanol/alkohol.
28
Fermentasi asam laktat
Produknya adalah sosis terfermentasi, seperti salami difermentasi hingga konsentrasi asam laktat 0,8-
1,2% b/b dilanjutkan dengan pasteurisasi dan pengasapan (smoking).
Sayuran : ketimun dan olive dibenamkan dalam air garam 2,5-6% b/b untuk
mencegah bakteri pembusuk, bakteri asam laktat mendominasi dalam kondisi anaerob untuk memproduksi 1% b/b asam laktat.
Produk lain adalah yogurt, cheese, dan sour creame.
29
Fermentasi etanol (alkohol) dan CO2
Etanol atau alkohol merupakan produk utama pada fermentasi etanolat dengan kondisi anaerob, juga dihasilkan CO2.
Diperankan oleh khamir Saccharomyces cerevisae. Fermentasi jenis ini tidak memiliki efek pengawetan.
Pengawetan makanan beralkohol dilakukan dengan pasteurisasi (untuk beer) dan penambahan sulfit serta filtrasi steril sebelum dibotolkan. Proses metabolisme adalah sebagai berikut :
khamir Gula alkohol + CO2 Suhu optimum untuk pertumbuhannya 75 – 80oF (23,8 –
26,7oC) Fermentasi terhambat pada suhu 100oF (37,7oC) Fermentasi terhenti pada suhu 105oF (40,5oC)
30
Fermentasi asam asetat
Fermentasi asetat terjadi pada kondisi aerob. Prinsip : pati terfermentasi alkohol (anaerob)
dilanjutkan dg fermentasi asetat (aerob). Proses perubahan metaboliknya adalah sebagai
berikut :
Suhu optimum 80 oF = 26,7 oC Pada suhu 7,2 oC organisme tumbuh lambat
bakteri alkohol + O2 asam asetat + air
Acetobacter aceti
31
Fermentasi dengan produk utama campuran
Dalam produksi cuka, ragi menghasilkan etanol yang kemudian dioksidasi menjadi asam asetat oleh bakteri asam asetat. Untuk fermentasi yang terakhir, harus ada pemasukan oksigen yang banyak sekali. Setelah fermentasi komplit, cuka dimatangkan atau dituangkan, yang prosesnya meliputi reaksi antara sisa etanol dan asam asetat untuk membentuk etil asetat yang memberi karakteristik rasa pada produk. Produk akhir mengandung 4-6% asam asetat dan sedikit ester. Efek pengawetan diperoleh dengan menambahkan garam (sampai 20% b/b).
PENGGOLONGAN FERMENTASI BERDASARKAN MIKROBIA YANG BERPERAN :
1 Homofermentasi
Fermentasi oleh 1 jenis mikrobia. Contohnya : Angkak, merupakan hasil fermentasi beras oleh Monascus
purpureus, dimanfaatkan sebagai zat warna merah. Sufu, merupakan hasil fermentasi tofu oleh Actinomucor elegans. Tempe, merupakan hasil fermentasi kedelai oleh Rhyzopus
oligosporus
2. Heterofermentasi Fermentasi oleh lebih dari 1 jenis mikrobia dari jenis yang
berbeda. Tape, digunakan ragi, merupakan campuran dari Amylomyces,
yeast Saccharomyces endomycopsis atau Candida. Kecap, adalah hasil fermentasi kedelai oleh jamur Aspergillus
oryzae/A. sojae, serta yeast dan bakteri pembentuk flavor yang khas.
Fermentasi teh, merupakan peran dari campuran yeast Saccharomyces bisporus, Candida dan bakteri asam asetat.
Saurkraut , Pickle, sake
32
3. Homomultifermentasi Adalah fermentasi oleh 2 atau lebih strain
dari spesies yang sama. Misalnya pada produk yogurt
4. Polifermentasi Adalah fermentasi oleh sejumlah mikrobia
dari strain atau spesies yang berbeda, misalnya fermentasi secara alami tanpa inokulum mikrobia.
33
PENGGOLONGAN PANGAN HASIL FERMENTASI BERDASARKAN BAHAN DASAR Minuman beralkohol Contohnya
wine, bir, sake, brem cair, brandy Makanan fermentasi dari serealia
roti, papadan (India), injera (Afrika), miso
Makanan fermentasi dari ikan Contohnya terasi, petis
Makanan fermentasi dari susu Contohnya keju, yogurt, kefir, dadih
Makanan fermentasi dari sayuran dan buah saurkraut, pickle, tempoyak
34
Makanan fermentasi dari kacang-kacangan Contohnya tempe, kecap, oncom, tauco
Makanan fermentasi dari daging Contohnya salami (Australia), tapa (Filipina)
Makanan fermentasi dari bahan berpati
Contohnya tape, peuyem, gatot, growol
Makanan fermentasi dari bahan lain Dage, tempe bongkrek, nata de
coco, cuka dari air kelapa.35
PERUBAHAN YANG TERJADI SELAMA
FERMENTASI Pati menjadi gula
Gula menjadi etanol
Gula menjadi asam laktat
Protein menjadi peptida atau asam amino
Lemak menjadi gliserol dan asam lemak mikrobia lipolitik36
Enzim amilase Pati gula (glukosa + maltosa) Enzim amilase dihasilkan oleh Amylomyces rouxii, Aspergillus oryzae, Mucor, Candida
Gula etanol + CO2 Mikrobia yang berperan adalah sel-sel yeast Saccharomyces cerevisae
Gula (laktosa) asam laktat Mikrobia yang berperan adalah kelompok Lactobacilli.
mikrobia Protein protein dengan BM lebih kecil (asam amino, peptida) proteolitik
THANK….SEE YOU AGAIN………..
Pertemuan ke-9 37
Top Related